基于Zernike多项式的反射面天线电性能分析及形面重构研究
发布时间：2022-10-04 17:18
随着反射面天线不断向大口径、高增益、高可靠性、高频段及高指向精度等方向的发展,天线表面变形对远场电性能的影响日益突出,如何对变形后的反射面进行形面调整从而获得理想或所需远场电性能也是目前研究的重点。因此,在前人工作的基础上,本文以正馈单反射面天线为例,主要进行反射面形面误差分布对远场电性能的影响规律研究、根据远场电性能进行误差形面重构及调整研究。总结如下:（1）研究了考虑变形天线形面误差分布的远场电性能分析方法。引入Zernike多形式表示形面误差分布,用分段线性逼近处理指数项误差,建立了基于分段线性拟合的Zernike多项式与天线远场电性能之间的关系模型;建立每一项Zernike多项式单独存在与不同多项数同时存在时表示的误差分布对天线远场电性能影响之间的关系模型;为积分建立数据库,方便后期计算直接调取,实现远场电性能快速计算。数值仿真结果证明所述理论的正确性,且总结了前37项每一项Zernike多项式表示的形面误差分布对远场电性能的影响规律。（2）研究了基于射电全息法的天线形面重构及调整方法。从理论层面直接根据测量所得（或已知）的远场方向图反推变形形面。首先推导了几何光学法下射电全息...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 反射面形面误差对远场电性能影响的研究现状
1.2.2 形面误差识别的研究现状
1.2.3 变形形面重构的研究现状
1.3 本文研究工作
第二章 基于Zernike多项式的形面误差分布对电性能的影响
2.1 引言
2.1.1 Zernike多项式
2.1.2 反射面形面误差拟合
2.2 Zernike多项式表示的反射面天线误差信息与电磁场关系模型
2.3 数值算例
2.3.1 仿真验证
2.3.2 形面误差分布对天线电性能影响规律的总结
2.4 本章小结
第三章 基于射电全息法的形面重构及调整
3.1 引言
3.2 基于Zernike多项式的射电全息法
3.3 形面误差分布
3.4 形面误差重构及调整
3.4.1 形面误差的Zernike多项式拟合
3.4.2 形面误差调整
3.5 算例验证
3.5.1 基于Zernike多项式的射电全息法验证
3.5.2 形面重构的验证
3.5.3 形面调整
3.6 本章小结
第四章 天线电性能计算及形面重构分析软件
4.1 引言
4.2 分析软件总体设计
4.2.1 功能设计
4.2.2 分析软件流程设计
4.2.3 分析软件模块功能实现
4.3 软件界面设计及操作流程
4.4 算例仿真分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 研究展望
附录A
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Facet Displacement on Radiation Field and Its Application for Panel Adjustment of Large Reflector Antenna[J]. Wei WANG,Peiyuan LIAN,Shuxin ZHANG,Binbin XIANG,Qian XU. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(03)
[2]大口径反射面天线技术综述[J]. 杜彪,伍洋,张一凡,刘国玺. 无线电通信技术. 2016(01)
[3]反射面天线热变形对其方向图的影响[J]. 杨仲. 电子机械工程. 2015(05)
[4]反射面天线表面误差对平均功率方向图的影响[J]. 王猛,段宝岩,王伟. 西安电子科技大学学报. 2014(06)
[5]上海65米射电望远镜[J]. 沈志强. 科学. 2013(03)
[6]抛物面天线微波全息测量及结果分析[J]. 王锦清,虞林峰,范庆元,梁世光,余宏,李斌,赵融冰,安涛,苟伟,夏博. 中国科学院上海天文台年刊. 2011(00)
[7]Zernike多项式波面拟合精度研究[J]. 冯婕,白瑜,邢廷文. 光电技术应用. 2011(02)
[8]Zernike多项式在拟合光学表面面形中的应用及仿真[J]. 杨佳文,黄巧林,韩友民. 航天返回与遥感. 2010(05)
[9]Zernike多项式波面拟合的回归分析方法[J]. 亓波,陈洪斌,刘顺发. 光学精密工程. 2007(03)
[10]天线表面误差的精确计算方法及电性能分析[J]. 王从思,段宝岩,仇原鹰. 电波科学学报. 2006(03)
博士论文
[1]反射面天线机电集成优化设计关键技术研究[D]. 张树新.西安电子科技大学 2015
[2]天线机电热多场耦合理论与综合分析方法研究[D]. 王从思.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]基于FEKO的圆抛物面天线电性能分析系统开发[D]. 白前.西安电子科技大学 2010
[2]大型反射面天线分析与优化[D]. 季祥.西安电子科技大学 2009
本文编号：3685444
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 反射面形面误差对远场电性能影响的研究现状
1.2.2 形面误差识别的研究现状
1.2.3 变形形面重构的研究现状
1.3 本文研究工作
第二章 基于Zernike多项式的形面误差分布对电性能的影响
2.1 引言
2.1.1 Zernike多项式
2.1.2 反射面形面误差拟合
2.2 Zernike多项式表示的反射面天线误差信息与电磁场关系模型
2.3 数值算例
2.3.1 仿真验证
2.3.2 形面误差分布对天线电性能影响规律的总结
2.4 本章小结
第三章 基于射电全息法的形面重构及调整
3.1 引言
3.2 基于Zernike多项式的射电全息法
3.3 形面误差分布
3.4 形面误差重构及调整
3.4.1 形面误差的Zernike多项式拟合
3.4.2 形面误差调整
3.5 算例验证
3.5.1 基于Zernike多项式的射电全息法验证
3.5.2 形面重构的验证
3.5.3 形面调整
3.6 本章小结
第四章 天线电性能计算及形面重构分析软件
4.1 引言
4.2 分析软件总体设计
4.2.1 功能设计
4.2.2 分析软件流程设计
4.2.3 分析软件模块功能实现
4.3 软件界面设计及操作流程
4.4 算例仿真分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 研究展望
附录A
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Facet Displacement on Radiation Field and Its Application for Panel Adjustment of Large Reflector Antenna[J]. Wei WANG,Peiyuan LIAN,Shuxin ZHANG,Binbin XIANG,Qian XU. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(03)
[2]大口径反射面天线技术综述[J]. 杜彪,伍洋,张一凡,刘国玺. 无线电通信技术. 2016(01)
[3]反射面天线热变形对其方向图的影响[J]. 杨仲. 电子机械工程. 2015(05)
[4]反射面天线表面误差对平均功率方向图的影响[J]. 王猛,段宝岩,王伟. 西安电子科技大学学报. 2014(06)
[5]上海65米射电望远镜[J]. 沈志强. 科学. 2013(03)
[6]抛物面天线微波全息测量及结果分析[J]. 王锦清,虞林峰,范庆元,梁世光,余宏,李斌,赵融冰,安涛,苟伟,夏博. 中国科学院上海天文台年刊. 2011(00)
[7]Zernike多项式波面拟合精度研究[J]. 冯婕,白瑜,邢廷文. 光电技术应用. 2011(02)
[8]Zernike多项式在拟合光学表面面形中的应用及仿真[J]. 杨佳文,黄巧林,韩友民. 航天返回与遥感. 2010(05)
[9]Zernike多项式波面拟合的回归分析方法[J]. 亓波,陈洪斌,刘顺发. 光学精密工程. 2007(03)
[10]天线表面误差的精确计算方法及电性能分析[J]. 王从思,段宝岩,仇原鹰. 电波科学学报. 2006(03)
博士论文
[1]反射面天线机电集成优化设计关键技术研究[D]. 张树新.西安电子科技大学 2015
[2]天线机电热多场耦合理论与综合分析方法研究[D]. 王从思.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]基于FEKO的圆抛物面天线电性能分析系统开发[D]. 白前.西安电子科技大学 2010
[2]大型反射面天线分析与优化[D]. 季祥.西安电子科技大学 2009
本文编号：3685444
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3685444.html
